[發明專利]一種鐵基非晶軟磁材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202310018500.7
• 申請日: 2023-01-03
• 公開（公告）號: CN116043138A
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 肖強;常良;曹允開;沈可;段亞承;郭雄志
• 申請（專利權）人: 深圳市鉑科新材料股份有限公司;惠州鉑科實業有限公司;惠州鉑科磁材有限公司;成都市鉑科新材料技術有限責任公司;河源市鉑科新材料有限公司
• 主分類號: C22C45/00
• 分類號: C22C45/00;C22C33/00;B22F1/065;C22C33/04;B22F9/08;B22F1/052
• 代理公司: 深圳瑞天謹誠知識產權代理有限公司 44340
• 代理人: 王昌花

本發明公開了一種鐵基非晶軟磁材料及其制備方法。其中鐵基非晶軟磁材料的合金成分滿足關系式：(Fesubgt;0.76/subgt;Sisubgt;0.09/subgt;Bsubgt;0.1/subgt;Psubgt;0.05/subgt;)subgt;100?x/subgt;Msubgt;x/subgt;，式中M為選自Nb、Mo、Mn和Cr中的至少兩種，下標x表示合金元素的原子百分比并且滿足x≤3。本發明以Fe，Si，B，P，M等合金為原料，通過合金熔煉，造渣，高壓水霧化破碎，制得了一種性能優異的鐵基非晶軟磁粉末。

技術領域

本發明主要涉及一種新材料技術領域，特別涉及一種鐵基非晶軟磁材料及其制備方法。

背景技術

隨著電力電子器件向高頻化、輕量化方向的發展，對其中所用的軟磁材料的性能指標要求越來越高。而鐵基非晶軟磁材料恰恰具有優異的綜合軟磁性能，即高的飽和磁感應強度、較高的磁導率、較低的鐵損、矯頑力等優點，被廣泛應用于高頻開關電源變壓器、高中頻大功率變壓器、電子變壓器、等電力電子器件中。特別是鐵基非晶磁粉芯，它是一種由非晶粉末與絕緣介質復合后經壓制或燒結而成的復合材料，一方面降低了磁粉芯在應用過程中產生的渦流損耗，使其更適用于高頻率環境中；另一方面，由于磁粉芯中存在有一定體積的間隙，使得磁粉芯具有良好的頻率特性，并且突破鐵基非晶薄帶卷繞鐵芯制品無法應用于異型磁芯的局限性。

近年來鐵基非晶軟磁粉末的制備及應用愈加受到重視，常用的制粉方法有氣霧化法、水霧化法及帶材破碎法等。氣霧化法制粉的優點是球型度好、氧含量低，缺點則是霧化能力較差，對成分的非晶形成能力要求嚴苛，難以獲得細粉，無法提高粉末的收得率，成本較高。水霧化法制粉的優點是霧化能力較強，容易獲得細粉，并且冷速快，對成分的非晶形成能力要求不高，成本較低，缺點則是粉末形貌稍差，氧含量高。帶材破碎法則是將退火后的非晶帶材進行球磨或者氣流磨，優點是能獲得較細的粉末，且成本低，但是破碎的過程中容易引入應力及雜質，導致粉末的組分不均勻，且形貌較差。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種鐵基非晶軟磁材料及其制備方法，解決現有技術無法制備具有良好球型度的非晶態粉末的鐵基非晶軟磁材料，導致磁粉芯中絕緣包覆不穩定、不利于高頻應用等問題。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種鐵基非晶軟磁材料，其合金成分滿足關系式：(Fe_0.76Si_0.09B_0.1P_0.05)_100-xM_x，式中M為選自Nb、Mo、Mn和Cr中的至少兩種，下標x表示合金元素的原子百分比并且滿足x≤3。

優選實施例中，所述合金成分的關系式中，M的原子百分比為：。

優選實施例中，所述合金成分的關系式中Fe的原子百分比為72-75。

優選實施例中，所述合金成分的關系式中Si的原子百分比為8-9。

優選實施例中，所述合金成分的關系式中B的原子百分比為9-10。

優選實施例中，所述合金成分的關系式中P的原子百分比為3-4。

進一步地，所述鐵基非晶軟磁材料的形態為非晶態球型粉末。所述鐵基非晶軟磁材料是由Fe，Si，B，P，M對應的合金原料，通過合金熔煉，造渣，高壓水霧化破碎而制得。

進一步地，所述非晶態球型粉末的D50在10~20?μm，矯頑力低于150?A/m。所述非晶態球型粉末的形貌圖為圖4或圖6。

本發明提供一種鐵基非晶軟磁材料的制備方法，包括以下步驟：